三維云景模擬關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機硬件的快速更新?lián)Q代，尤其是可編程圖形處理單元GPU的誕生，軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)生著翻天覆地的變化。這種變化尤其體現(xiàn)在目前的計算機圖形學領(lǐng)域。其巨大的影響力不但深入到工程領(lǐng)域幫助改善人類的日常生活，而且開創(chuàng)或延伸了計算機科學的諸多研究領(lǐng)域，比如體繪制、光照模擬、群體動畫、通用計算等。
　　在計算機圖形學領(lǐng)域，戶外真實感場景渲染是舉足輕重的一部分，也是體現(xiàn)圖形學相關(guān)研究工作的精髓。戶外場景中，云是大氣環(huán)境中粉墨重彩的一筆，形態(tài)各異，顏

2、色多姿多彩。它是天氣樣式與氣候轉(zhuǎn)變的指示媒介之一，也是影響天空飛行與軍事作戰(zhàn)等多方面的重要元素。然而，由于云表面的不確定性及邊界的模糊性，再加上其形成的物理過程異常復雜，且形態(tài)會隨時間不斷發(fā)生改變，因此，其建模與繪制一直被視為計算機圖形學中最富有挑戰(zhàn)性的研究課題之一。三十多年來，各國研究人員在這個領(lǐng)域提出了許多新的嘗試和開拓性的見解，同時在實踐中就模擬效率、真實感體現(xiàn)等方面取得了長足的進步。
　　云的真實感建模與繪制技術(shù)應用極為廣

3、泛，但其所涉及的學科知識及理論異常復雜和晦澀，目前已提出和實踐的方法或多或少存在著不足與缺陷。為了滿足現(xiàn)今各行各業(yè)對云的真實感模擬的需求，同時為了推動我國計算機圖形學領(lǐng)域的發(fā)展，加強對云的真實感建模與繪制相關(guān)技術(shù)的研究和實現(xiàn)工作有著極其重要的研究價值和積極的實踐意義。
　　本文在第二章介紹了云的真實感模擬所涉及到的混沌原理、云物理學、飛行氣象學、大氣光學、大氣動力學等等知識。在第三章中對三十多年來在云的真實感建模與繪制領(lǐng)域的各項研